JPH049574Y2 - - Google Patents
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は、N2，O2，CO2の混合ガス中の
CO2ガス濃度を安価な気体熱伝導式のCO2センサ
を用いて測定することができるようにしたO2，
CO2ガスの検知装置に関するものである。 [ Detailed explanation of the invention ] [Industrial application field] This invention is applicable to
O 2 gas concentration can be measured using an inexpensive gas heat conduction type CO 2 sensor.
This relates to a CO 2 gas detection device.
野菜等の貯蔵（一般にCA貯蔵と云つている）
の場合はO2濃度を下げ、CO2濃度を上げた冷蔵で
ある。一例として最も普及しているリンゴの貯蔵
の場合、冷蔵庫の中を０℃に保ち、O2濃度を２
〜３週間かけて21％から約３％まで減らし、CO2
濃度は２％で１か月間、以後３〜５％の雰囲気で
貯蔵する（リンゴの品種により条件は異なる）。
O2濃度を調節する方法としては、N2ガスを挿入
したり、炭化水素を燃焼させた排ガスを用いた
り、ゼオライト等でO2を吸着除去する方法があ
るが、要はO2濃度が21％から３％まで変化する
ことである。
Storage of vegetables, etc. (generally referred to as CA storage)
In this case, refrigeration is used to lower the O 2 concentration and increase the CO 2 concentration. For example, when storing apples, which is the most common method, the inside of the refrigerator is kept at 0°C and the O 2 concentration is kept at 2.
- Reduce CO2 from 21% to approximately 3% over 3 weeks.
The concentration is 2% for one month, and then stored in an atmosphere of 3 to 5% (conditions vary depending on the variety of apple).
Methods for adjusting the O 2 concentration include inserting N 2 gas, using exhaust gas from burning hydrocarbons, and adsorbing and removing O 2 with zeolite, etc. % to 3%.
一方、燃焼排ガスの場合も、燃焼室内ではO2
濃度は21％から２〜５％まで変化する。O2濃度
が下がり過ぎるとCO2濃度や媒煙が増加し、O2濃
度が多いと排気ガスと共に逃げる熱ロスが大きく
なる。この場合も、O2濃度の変化は大きいと云
うことで、O2濃度の変化の大きい中でCO2を測定
することに燃焼機器の排ガスと野菜等の長期保存
に共通点がある。 On the other hand, in the case of combustion exhaust gas, O 2 is generated in the combustion chamber.
Concentrations vary from 21% to 2-5%. If the O 2 concentration decreases too much, the CO 2 concentration and smoke will increase, and if the O 2 concentration increases, the heat loss that escapes with the exhaust gas will increase. In this case as well, the change in O 2 concentration is large, so measuring CO 2 in the presence of large changes in O 2 concentration has something in common with exhaust gas from combustion equipment and long-term storage of vegetables, etc.
しかしながら、従来のガス検知装置に使用され
る気体熱伝導式ガスセンサは、気体の熱伝導度の
違いを利用して検知を行つているため、対象ガス
によつて感度の違いはあるが、選択性を有してい
ない。したがつて、従来のガス検知装置では正確
にCO2ガスの測定を行うことができないという問
題点があつた。
However, gas thermal conduction type gas sensors used in conventional gas detection devices perform detection using differences in thermal conductivity of gases, so although there are differences in sensitivity depending on the target gas, selectivity is does not have. Therefore, there has been a problem in that conventional gas detection devices cannot accurately measure CO 2 gas.
また、赤外線式CO2ガス検知装置によれば、
CO2ガスを検知することができるが、高価である
という問題点があつた。 Also, according to the infrared CO 2 gas detection device,
Although it can detect CO 2 gas, it has the problem of being expensive.
この考案は、上記問題点を解決するためになさ
れたもので、N2，O2，CO2の混合ガス中での
CO2ガスを正確に、かつ安価に検出することがで
きるようにしたO2，CO2ガスの検知装置を提供す
ることを目的とする。 This idea was made in order to solve the above problem, and in a mixed gas of N 2 , O 2 and CO 2.
The object of the present invention is to provide an O 2 and CO 2 gas detection device that can accurately and inexpensively detect CO 2 gas.
この考案に係るO2，CO2ガスの検知装置は、
N2，CO2，O2の混合ガス中のO2ガス濃度を検出
するO2センサ、CO2ガスの検知を行うCO2センサ
と、このCO2センサの出力をO2センサの出力で補
正する補正回路とを備えたものである。
The O 2 and CO 2 gas detection device according to this invention is
An O 2 sensor that detects the O 2 gas concentration in a mixed gas of N 2 , CO 2 , and O 2, a CO 2 sensor that detects CO 2 gas, and the output of this CO 2 sensor is corrected by the output of the O 2 sensor. It is equipped with a correction circuit that performs the following steps.
CO2センサの出力からO2センサの出力を補正回
路において補正してO2濃度に左右されないCO2ガ
スとO2ガスの濃度の指示を行う。
A correction circuit corrects the output of the O 2 sensor from the output of the CO 2 sensor to provide an indication of the concentrations of CO 2 gas and O 2 gas that are not affected by the O 2 concentration.
第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク図
である。この図で、１はO2センサで、例えばガ
ルバニ電池式O2素子が用いられる。これは、貴
金属極（例えばAu，Pt，Ag等）と卑金属極（例
えばPb等）と電解液より構成され、貴金属はフ
ツ素樹脂膜を隔て空気と接触している。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of this invention. In this figure, 1 is an O 2 sensor, for example, a galvanic cell type O 2 element is used. This is composed of a noble metal electrode (for example, Au, Pt, Ag, etc.), a base metal electrode (for example, Pb, etc.), and an electrolyte, and the noble metal is in contact with air through a fluororesin membrane.
貴金属極では
O2＋2H2Ｏ＋4e→4OH-
の反応が起り、卑金属極では
2Pb→2Pb2+＋4e
の反応が起こり、酸素濃度に比例した電流が貴金
属極から卑金属極へ流れる。 At the noble metal electrode, the reaction O 2 +2H 2 O+4 e →4OH - occurs, and at the base metal electrode, the reaction 2Pb → 2Pb 2+ +4 e occurs, and a current proportional to the oxygen concentration flows from the noble metal electrode to the base metal electrode.
なお、O2センサ１としてカルバニ電池式O2素
子は一例であつて他の素子を用いることもできる
のはもちろんである。 Note that the carbani cell type O 2 element is only one example of the O 2 sensor 1, and it goes without saying that other elements may be used.
２はCO2センサで、気体熱伝導式のガスセンサ
であり、標準ガス（空気）と測定ガスとの熱伝導
度の違いを利用したもので、あらかじめ電気的に
加熱した白金線コイルに測定ガスが触れると、そ
の気体の熱伝導によつて熱が奪われ、白金線コイ
ルの温度が変化する。この変化はガスの濃度に
ほゞ比例するので、白金線の抵抗値変化をブリツ
ジ回路の偏差電圧としてとり出すことができる。
この気体熱伝導式のCO2センサ２は、高濃度ガス
の検知に適しており、熱伝導という気体の物理的
性質を利用しているため、触媒の劣化、被毒など
の問題がなく経時的に安定であり、白金線を使用
しているためサーミスタ式に比べ安定である。 2 is a CO 2 sensor, which is a gas heat conduction type gas sensor that takes advantage of the difference in thermal conductivity between the standard gas (air) and the measurement gas.The measurement gas is passed through a platinum wire coil that has been electrically heated in advance. When you touch it, heat is taken away by the heat conduction of the gas, and the temperature of the platinum wire coil changes. Since this change is approximately proportional to the gas concentration, the change in resistance of the platinum wire can be extracted as the deviation voltage of the bridge circuit.
This gas heat conduction type CO 2 sensor 2 is suitable for detecting highly concentrated gases, and since it utilizes the physical property of gas called heat conduction, it can be used over time without problems such as catalyst deterioration or poisoning. Since it uses platinum wire, it is more stable than the thermistor type.
３，４はいずれも増幅器で、O2センサ１とCO2
センサ２の出力をそれぞれ増幅する。５はO2ス
パン調整器、６は指示計であり、O2スパン調整
器５により指示計６の振れを調整する。７は補正
量調整器、８は抵抗体、９は加算器で、O2セン
サ１の補正量調整器７を経た出力と、CO2センサ
２の抵抗体８を経た出力とが加算される。１０は
CO2スパン調整器、１１はCO2濃度指示計であ
る。補正量調整器７、加算器９等で補正回路が構
成される。 3 and 4 are both amplifiers, which connect O 2 sensor 1 and CO 2
The outputs of the sensors 2 are each amplified. 5 is an O 2 span adjuster, and 6 is an indicator, and the O 2 span adjuster 5 adjusts the deflection of the indicator 6. 7 is a correction amount regulator, 8 is a resistor, and 9 is an adder, in which the output of the O 2 sensor 1 that has passed through the correction amount regulator 7 and the output that has passed through the resistor 8 of the CO 2 sensor 2 are added. 10 is
CO 2 span regulator, 11 is a CO 2 concentration indicator. A correction circuit is composed of a correction amount adjuster 7, an adder 9, and the like.
次に、動作について説明する前に第２図を参照
して原理を説明する。 Next, before explaining the operation, the principle will be explained with reference to FIG.
第２図はガス濃度に対するCO2センサ２の出力
を示す特性図である。この図で、直線ａはN2ガ
ス中におけるCO2センサ２のCO2ガス出力、つま
り、O2がない状態のときのCO2ガスによる出力で
あり、直線ｂはCO2センサ２の空気中における
CO2ガスによる出力、すなわち、O2が存在する
（CO2＋O2）ガスによる出力を示す。直線ａ，ｂ
の比較から、CO2センサ２の出力とO2ガスの存在
との因果関係が明らかである。 FIG. 2 is a characteristic diagram showing the output of the CO 2 sensor 2 with respect to gas concentration. In this figure, straight line a is the CO 2 gas output of CO 2 sensor 2 in N 2 gas, that is, the output due to CO 2 gas in the absence of O 2 , and straight line b is the output of CO 2 sensor 2 in air. in
It shows the output due to CO 2 gas, that is, the output due to gas in which O 2 is present (CO 2 +O 2 ). Straight lines a, b
From the comparison, it is clear that there is a causal relationship between the output of the CO 2 sensor 2 and the presence of O 2 gas.
第２図からわかるように、CO2ガス濃度が零の
ときのCO2濃度指示計１１の指示が０になるよう
に、補正量調整器７を調整すれば、あとはCO2濃
度指示計１１の指示はO2ガス濃度の影響を受け
ずCO2ガスの濃度を示すことになる。 As can be seen from FIG. 2, if the correction amount adjuster 7 is adjusted so that the CO 2 concentration indicator 11 indicates 0 when the CO 2 gas concentration is zero, then the CO 2 concentration indicator 11 The indication will indicate the concentration of CO 2 gas without being affected by the O 2 gas concentration.
次に第１図の実施例の動作について説明する。 Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.
まず、N2ガス中でCO2センサ２の零調整を行
う。この時、O2およびCO2ガス濃度は共に０％で
ある。次に空気中で（この時、O2：21％Vol，
CO2：０％Vol）、指示計６が21％を指示するよ
うにO2スパン調整器５を合わせる。 First, zero adjustment of the CO 2 sensor 2 is performed in N 2 gas. At this time, both O 2 and CO 2 gas concentrations are 0%. Next, in air (at this time, O 2 : 21% Vol,
CO 2 :0% Vol), adjust the O 2 span regulator 5 so that the indicator 6 indicates 21%.
CO2センサ２の出力は、空気中のO2ガスにより
第２図の直線ｂのようにマイナス側へずれている
ため、CO2濃度指示計１１が零となるように加算
器９に加えるO2出力量を補正量調整器７で加減
する。これによりCO2センサ２のO2依存はキヤン
セルされ、以後、O2濃度に関係なくCO2濃度を検
出することができるようになる。そこで、校正ガ
スによりCO2スパン調整器１０によりCO2感度を
調整する。これで準備が完了する。 Since the output of the CO 2 sensor 2 is shifted to the negative side as shown by straight line b in FIG. 2 due to O 2 gas in the air, the O 2 added to the adder 9 is 2 Adjust the output amount using the correction amount adjuster 7. As a result, the O 2 dependence of the CO 2 sensor 2 is canceled, and henceforth it becomes possible to detect the CO 2 concentration regardless of the O 2 concentration. Therefore, the CO 2 sensitivity is adjusted by the CO 2 span regulator 10 using the calibration gas. The preparation is now complete.
測定に際してはO2センサ１とCO2センサ２とを
被測定ガス中に入れれば、CO2濃度指示計１１で
CO2ガスの濃度を知ることができる。 For measurement, if you put O 2 sensor 1 and CO 2 sensor 2 into the gas to be measured, the CO 2 concentration indicator 11 will indicate
You can know the concentration of CO 2 gas.
また、O2ガス濃度を測定したいときは、CO2セ
ンサ２の出力はオフとして、O2センサ１の出力
を指示計６で読みとればよい。 Furthermore, when it is desired to measure the O 2 gas concentration, the output of the CO 2 sensor 2 may be turned off and the output of the O 2 sensor 1 may be read with the indicator 6.
この考案は以上説明したとおり、補正回路によ
つてCO2センサの出力をO2センサの出力で補正す
るようにしたもので、正確にCO2ガスのみの濃度
を知ることができる。そのため、燃焼排ガス中の
CO2ガス濃度の計測を正確に、しかも従来の赤外
線式CO2計に比べ格段と安価にできる。また、野
菜の長期保存庫内のO2ガスおよびCO2ガスの濃度
を正確に測定できるので、野菜の保存を適格に管
理することができる。また、倉庫内に入る前に指
示計によりO2ガスの出力を知ることにより、人
体に対する酸欠状態を知ることができる利点があ
る。
As explained above, this device uses a correction circuit to correct the output of the CO 2 sensor with the output of the O 2 sensor, making it possible to accurately determine the concentration of only the CO 2 gas. Therefore, in the combustion exhaust gas,
CO 2 gas concentration can be measured accurately and at a much lower cost than conventional infrared CO 2 meters. In addition, since the concentration of O 2 gas and CO 2 gas in the long-term storage of vegetables can be accurately measured, the storage of vegetables can be properly managed. Furthermore, by knowing the output of O 2 gas using an indicator before entering the warehouse, there is an advantage that the oxygen deficiency state for the human body can be known.
第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図の実施例の動作説明のための
CO2ガス濃度とガスセンサの出力との関係を示す
図である。
図中、１はO2センサ、２はCO2センサ、３，４
は増幅器、５はO2スパン調整器、６は指示計、
７は補正量調整器、８は抵抗体、９は加算器、１
０はCO2スパン調整器、１１はCO2濃度指示計で
ある。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of this invention, and Fig. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of Fig. 1.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between CO 2 gas concentration and the output of a gas sensor. In the diagram, 1 is an O 2 sensor, 2 is a CO 2 sensor, 3, 4
is the amplifier, 5 is the O2 span regulator, 6 is the indicator,
7 is a correction amount adjuster, 8 is a resistor, 9 is an adder, 1
0 is a CO 2 span regulator, and 11 is a CO 2 concentration indicator.
Claims (1)
定するためのO2センサと、前記CO2ガスを測定す
る気体熱伝導式のCO2センサと、このCO2センサ
の出力を前記O2センサの出力で補正して補正し
た出力を出す補正回路とからなることを特徴とす
るO2，CO2ガスの検知装置。 An O 2 sensor for measuring the O 2 gas in a mixed gas of N 2 , CO 2 and O 2 , a gas thermal conduction type CO 2 sensor for measuring the CO 2 gas, and an output of this CO 2 sensor. A detection device for O 2 and CO 2 gas, comprising a correction circuit that corrects the above using the output of the O 2 sensor and outputs the corrected output.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18081484U JPH049574Y2 (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 |
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| JP18081484U JPH049574Y2 (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6196362U JPS6196362U (en) | 1986-06-20 |
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|---|---|---|---|
| JP18081484U Expired JPH049574Y2 (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2021079859A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | 日立Astemo株式会社 | Vehicle control device |
Families Citing this family (2)
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1984
- 1984-11-30 JP JP18081484U patent/JPH049574Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2021079859A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | 日立Astemo株式会社 | Vehicle control device |
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